KJ69J型人员定位管理解决方法系统介绍天地(常州地区).doc

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1、KJ69JKJ69J 型矿用人员定位管理系统型矿用人员定位管理系统技术介绍技术介绍天地（常州）自动化股份有限公司天地（常州）自动化股份有限公司中国煤炭科工集团常州自动化研究院中国煤炭科工集团常州自动化研究院20152015 年年 8 8 月月目目 录录第第 1 1 章章 系统概述系统概述 .- 1 -第第 2 2 章章 技术优势及系统特点技术优势及系统特点.- 1 -2.1、技术优势.- 1 -2.2、系统特点.- 2 -第第 3 3 章章 设计原则设计原则 .- 4 -3.1、先进性、成熟性.- 4 -3.2、可靠性、安全性.- 4 -3.3、易操作性.- 4 -3.4、实时性.- 4 -3

2、.5、完整性.- 4 -3.6、可查询性.- 4 -3.7、互联性和扩展性.- 5 -3.8、经济性.- 5 -第第 4 4 章章 设计标准设计标准 .- 5 -第第 5 5 章章 系统组成系统组成 .- 6 -5.1、地面中心站.- 6 -5.2、系统软件.- 6 -5.3、传输平台.- 6 -5.4、KJF80 数据监测站.- 7 -5.5、KJF91A 矿用本安型无线收发器.- 8 -5.6、KDW16A 本安兼隔爆电源.- 9 -5.7、KGE37B 无线编码发射器.- 9 -5.8、MT8000 型综合数据交换接口.- 10 -5.9、FDY3 矿用移动式读卡器.- 11 -5.10

3、、KLX5LM(A)信息化矿灯.- 11 -5.11、CFC1 专用检测仪.- 13 -第第 6 6 章章 主要功能主要功能.- 14 -6.1 实时监测功能.- 14 -6.2 查询功能.- 16 -6.3 安全保障功能.- 18 -6.4 统计考勤功能.- 20 -6.5 信息联网功能.- 22 -6.6 系统运行状态提示（自诊断功能）.- 23 -6.7 操作权限及操作日志 .- 24 -第第 7 7 章章 主要技术指标主要技术指标.- 25 -7.1、系统容量.- 25 -7.2、传输方式.- 25 -7.3、同时读卡数量.- 25 -7.4、最大巡检周期.- 25 -7.5、漏读率.

4、- 25 -7.6、传输速率及误码率.- 25 -7.7、地面中心站至数据监测分站传输距离.- 25 -7.8、数据监测分站至无线接收器传输距离.- 25 -7.9、数据监测分站最大有效接收区半径.- 25 -7.10、存储时间.- 25 -7.11、双机切换时间.- 26 -7.12、软件画面响应时间.- 26 -第第 8 8 章章 公司简介公司简介.- 27 -第第 1 1 章章 系统概述系统概述KJ69J 矿用人员定位管理系统是我公司最新研发推广的井下人员定位系统。KJ69 系列精确人员定位系统是我公司自主研发、国内首先采用 RFID 技术实现井下人员定位功能的系统。从 2002 年正式

5、在矿安装、运行，十二年以来 KJ69 系列人员定位系统已在全国各大矿务局、煤矿成功推广运用 2000 多套。煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，一旦发生事故，就无法确切知道他们所处的位置，给救灾工作带来极大的困难。KJ69J 矿用人员定位管理系统的功能就在于：让我们能借助它实时了解井下人员及机车的流动情况、了解当前井下人员的准确数量及分布情况，查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域，查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹。另外，作为下井人员考勤系统，统计与考核下井人员的出勤情况，可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计，产生

6、人员考勤的日报表、月报表，便于考核，并能打印相关报表。可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，确保考勤统计数量与井下作业人员的数量完全一致。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。KJ69J 井下人员刷卡考勤定位系统符合煤矿安全规程、AQ6210-2007煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件、AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范，系统取得安全标志证书，产品取得安全标志证书及防爆合格证。第第 2 2

7、章章 技术优势及系统特点技术优势及系统特点2.12.1、技术优势、技术优势（1）天地（常州）自动化股份有限公司（中国煤炭科工集团常州自动化研究院）是专业从事煤矿自动化和通信技术、产品的开发单位，是人员定位管理系统目前的国家标准 AQ6210-2007 的起草单位，同时也是目前全国矿用通信类产品的权威检验机构。（2）KJ69 系列矿用人员定位管理系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID 技术实现井下人员定位功能的系统。自 2002 年以来，经过前几代（KJ69、KJ69A、KJ69N）的不断发展完善，目前系统已经发展到性能更强，稳定性更好的 KJ69J 型。（3）已在全国各矿务局、矿推广运用

8、2000 多套，深受广大用户的好评。经过 12 年的实践证明，产品质量稳定、安全、可靠。（4）KJ69 系列矿用人员定位管理系统，售后服务良好，我公司在全国各大矿务局设有专门的产品售后服务中心，有专门人员长期负责产品售后和维护，接到用户通知确保做到 24 小时内到达服务现场，并且有专人负责定期走访客服，了解客服需求和产品使用情况。（5）KJ69 系列矿用人员定位管理系统是国内唯一获得国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局“安全生产科技成果奖”证书的产品。（6）将全新 ZigBee 技术应用于煤矿人员定位系统，是一种新兴的最具代表性的无线传感网络，具有统一技术标准和低成本、功耗等特点，将有效

9、地提高煤矿安全生产和管理水平。（7）自主研发信息化矿灯，将人员定位卡与矿灯合二为一，为矿方节省定位卡的维护量和成本；信息化矿灯采用三重化保护技术及合理的工艺，使矿灯的防爆等级由矿用特殊型 ExsI 提升到矿用本质安全型 Ex iaMa，该矿灯是国内首个取得 ia 等级 MA 证的信息化矿灯产品，大大提高了矿灯的安全等级。迄今为止已取得以下奖项：迄今为止已取得以下奖项： 2003 年度被评为“煤炭工业十大科技成果”； 2004 年度获得国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监局颁发的 “安全生产科技成果奖”二等奖； 2005 年获“九五”、“十五”煤炭工业优秀科技成果奖； 2006 年获得煤炭工业

10、协会颁发的“科技进步二等奖”； 2013 年获得中国煤炭工业科学技术奖一等奖。2.22.2、系统特点、系统特点 被测目标“无负担”被测人员通过检测点无需主动进行任何操作。 通行方式无限制对被测人员经过检测点的通行方式没有限制，允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点，不影响井下人员的正常通行和正常作业。 结构简单，配置灵活可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。监测站设置得越多，则划分的人员定位区域越多，人员定位的空间范围越准确。 一站多点,节省投入每个无线数据监测站可连接 2-8 个无线接收器,可满足井下丁字巷、十字巷、井口等复杂路况的安装要求,减少投入,增加系统可靠

11、性。 系统自维护系统可实时监测在用无线编码发射器的供电情况，无线接收器的通信情况及数据监测站的供电状态。 安装简便无线编码发射器设计美观、实用，安装方式采用国家专利。和矿灯完全结合在一起，不额外增加携带人员的负担，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。 可靠性经过多年发展和完善，通过技术创新以及生产工艺上的不断改进，目前我们系统软硬件均已日臻完善，系统稳定、可靠，漏卡率极低。系统软件采用容错技术，监控主机采用冗余热备份系统，确保系统高可靠性的要求。系统具有抗过流、过压、防雷击等保护措施。 双向通信功能携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫；井下发生险情时，监测中心也可向某区

12、域或全矿井发送报警撤退信号。 矢量放大缩小系统具备图形矢量放大、缩小功能。 报表生成能生成各种实时信息的动态报表和历史信息的报表，根据要求设置考勤报表，并能打印。 大屏显示功能可在井口安装液晶监视器，可实时显示经过监测点的人员姓名、射频号及当前井下人员数量、各部门人数、各区域人数等信息，也可自定义显示内容。 遇险救灾指引功能（可选）系统可制定各种应急预案，当发现有险情时，地面人员能够在调度室，按照预先设定的紧急情况处理预案，通过控制安装于矿井内的语音报警器、矿用本安型 LED 电子显示牌、矿用本安型信号牌、人员定位分站、无线编码发射器等设备的语音播报和指示信息的显示，指导工作人员安全撤离危险区

13、域。第第 3 3 章章 设计原则设计原则KJ69J 矿用人员定位管理系统方案设计遵循以下原则：3.13.1、先进性、成熟性、先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得整个系统既能满足当前的需求，又能适应未来的发展。3.23.2、可靠性、可靠性、安全性、安全性实时监控的不间断性决定了在设计中必须考虑提高系统运行的可靠性，因此，系统在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都选用了高质量的材料，并采用了先进的防火墙技术，以确保安装的监控主机、分站、接收器、发射器与布线系统，能适应煤矿井下高温、高湿、瓦斯等严格的工作环境，实现了系统稳定。3.33.3、易操作性、易操作性以易于使用的图形

14、人机界面功能，为信息共享与交流、信息资源查询与检索等提供了有效的工具。3.43.4、实时性、实时性分站接收的信息和监控主机显示快速反映，充分满足实时性的需求。3.53.5、完整性、完整性提供与外界系统通信的功能，确保信息完整性并充分利用在整体系统运作上。3.63.6、可查询性、可查询性提供易于使用的数据库功能，让使用者能随时查询信息及制作所需的报表。3.73.7、互联性和扩展性、互联性和扩展性充分考虑将来需求的空间，所提供的系统平台与技术充分配合未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资。标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终，奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。

15、3.83.8、经济性、经济性在一定的资金资源下，尽可能有效地利用资金，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的监测系统。所有设备的选型配置和采购订货，坚持性能价格比最优的原则，同时兼顾供货商的资信度和维修服务能力。第第 4 4 章章 设计标准设计标准GB3836.12000 爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部分：通用要求GB3836.22000 爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部分：隔爆型“d”GB3836.32000 爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部分：增安型“e”GB3836.42000 爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分：本质安全型“i”GB/T98132000 微型计算

16、机通用规范 GB/T2887-2000 电子计算机场地通用规范AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6210-2007 煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件AQ1048-2007 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范MT20990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT21090 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT/T286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法MT/T7721998 煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T8991999 煤矿用信息传输装置通用技术条件MT/T 1004 煤矿安全生产监控系统通用技术要求MT

17、/T 1005-2006 矿用分站MT/T 1007-2006 矿用信息传输接口MT/T 1008-2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求第第 5 5 章章 系统组成系统组成KJ69J 型矿用人员定位管理系统由地面中心站、系统软件、传输平台、无线数据监测站、无线数据收发器、无线编码发射器及电源、传输光缆、电缆等组成。5.15.1、地面中心站、地面中心站地面负责整个系统设备及人员监测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。地面机房主机选用工业计算机两台，采用双机热备，调度室内配置打印机，可以打印有关报表和资料。系统能够对数据进行实时备份和具备

18、灾难恢复功能，能够备份保存至少一年历史资料，能实时监测监测站和接收器故障。中心站配置电源避雷器和信号避雷器，井口设置信号避雷器。地面中心站可配备声光报警器具备声光报警功能，能够实时显示出求救者个人信息、求救时间、求救位置。5.25.2、系统软件、系统软件完成人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、查询和报表打印。包括数据管理子系统、考勤管理子系统、定位跟踪子系统、安全报警子系统、通信子系统、WEB 浏览模块等功能模块。图 5.1 系统软件框架图5.35.3、传输平台、传输平台KJ69J 人员定位管理系统信息传输平台采用环网传输或电缆传输。如图所示：图 5.2 环网传输示意图5.45.4、KJ

19、F80KJF80 数据监测站数据监测站KJF80.1 型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备，结合目前最先进的无线电通信技术，通过 KJF80.2A 或者 KJF91A 型无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，是KJ69J 型矿用人员定位管理系统的主要组成设备，完成对动目标的监测功能。该监测站为矿用本质安全型。KJF80 监测分站在系统传输信道出现故障时可以保存人员轨迹信息，当传输信道恢复正常时监测分站的信息能传送到监测主机，保证人员信息存储不间断。图 5.3 KJF8

20、0.2A 接收器 图 5.4 KJF91A 接收器（1 1）主要技术参数）主要技术参数 工作电压：15V3V 工作电流：KJF80.1 不大于 100mA KJF80.2A 不大于 75mA 接口信号:（2 2）开关量输出信号）开关量输出信号 电压型，负载接拉地流 2mA 时，电压不低于 9V； 触点输出（常开或常闭）； 主通讯接口信号：RS-485； 防爆型式：矿用本质安全型。5.5.5 5、KJFKJF91A91A 矿用本安型无线收发器矿用本安型无线收发器KJF91A 矿用本安型无线收发器是矿用本质安全型，它是以高速处理器为核心的智能化矿用电子设备，采用最新的 ZigBee 技术，不仅具有

21、双向数据接收和传送的功能，还具有距离可调节的功能。它可与无线监测站相连，并可将接收到的无线编码发射器发出的无线定位信号进行处理、存储并转发给无线监测站。接收器还可接收监测站转发的上位机发出指令信息，并通过无线信号发送给标识卡；另外接收器还可接收标识卡的缺电、紧急报警等信号并传送到监测站。（1 1）主要特点）主要特点 可接收标识卡信号； 采用 RS485 接口方式。主要功能KJF91A 无线收发器可接收并处理标识卡的定位信号, 同时可将接收到的定位信号通过 RS485 传送到无线数据监测站；也可接收无线监测站的命令向标识卡发送指令信息。（2 2）主要技术参数）主要技术参数 工作电压：DC 12V

22、19V；工作电流：不大于 50mA；（3）传输）传输(和无线监测站之间和无线监测站之间)： 制式：RS485 方式传输； 速率：2400bps； 最大距离：1km（MHYV1*4*7/0.52）； 传输信号工作电压峰峰值：3V10V；（4）无线电信号）无线电信号: 工作频率： 240510MHz； 调制方式：FM 输出场强：-4015dBm/m； 接收灵敏度：-90dBm/m； 在空旷无障碍场所与标识卡可靠通讯距离：200m； ZigBee 技术：距离可调节。5.5.6 6、KDW16AKDW16A 本安兼隔爆电源本安兼隔爆电源KDW16A 矿用隔爆兼本安型不间断电源箱是直流稳压电源，允许在有

23、瓦斯、煤尘爆炸危险的环境中向矿用本质安全型设备供电。它还提供供电状态输出信号，供监测系统监视电源的供电情况。为井下无线通信基站供电，其后备电池可保证在交流电停电情况下，数据监测站可连续工作 2 小时以上。（1 1）主要技术参数：）主要技术参数： 输入：AC 127/220/380/660 V（用户可通过选择相应接线端子定），频率 50 Hz，允许电压变化范围 75% 115% 输出：单路直流本质安全型稳压电源，具体参数如表 1 所示（额定输出电压订货时确定） 防爆型式：隔爆兼本质安全型，diI 保护方式：截止式双重化过压、过流保护 外型尺寸：332379158 (mm) 重量：32 kg （2

24、 2）备用电源功能：）备用电源功能：a. 转换时间：0 s b. 电池容量：12 V，4.0 Ah，2 节 c. 供电时间：交流停电时，输出额定电流条件下，电池供电不少于 2 小时 d. 充电方式：恒流充电后转浮充 5.5.7 7、KGE37BKGE37B 无线编码发射器无线编码发射器我公司生产的无线编码发射器采用先进的 RFID 射频识别技术，安装方式多样，与 KJF80 型无线数据监测站配套，可完成对井下人员及机车等动目标的位置监测功能。该产品为矿用本质安全型，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。系统中最多可容纳 8190 个发射器，编码固化不重码。无线编码发射器有正常工作指示、缺电

25、指示、紧急呼叫指示等。KGE37B 自带电池，该无线编码发射器安装在矿灯绳上（靠近灯盒处）已申请专利，和矿灯完全结合在一起，此安装方式为最佳方式，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。也可穿在皮带上。（1 1）主要技术参数：）主要技术参数： 供电电源：由扣式电池供电，一个电池可至少工作半年以上； 工作频率：2.4 GHz； 外形尺寸：(lbh)mm：673014； 重量：约 30g； 防护等级：IP54； 防爆类型：本质安全型；5.5.8 8、MT8000MT8000 型型综合数据交换接口综合数据交换接口MT8000 综合数据交换接口用于将以太网信号转换为 RS485 信号。也可与KTG2A

26、矿用本安型光端机配套使用(需要提供光模块)，主要用于各种监控系统的主干道及其它数据需要远距离传输的场合。（1 1）主要技术参数：）主要技术参数： 输出信号一路（两路或无）光信号接口及一路（四路）RS485 信号接口： 光信号以太网光纤口的光波长：1310 nm 以太网光纤口的发射功率-15 dBm以太网光纤口的接收灵敏度：-32 dBm RS485 信号符合 RS485 标准，传输速率为 1200 bps 时传输距离为 15 km传输距离：20 km(光信号)，15 km(RS485），100 m(以太网信号） 供电：采用 220 V 交流电源（市电）5.5.9 9、FDY3FDY3 矿用移动

27、式读卡器矿用移动式读卡器FDY3 矿用移动式读卡器是与本公司生产的矿用人员管理系统配套使用。它主要用于对装有无线编码发射器的矿工进行搜索和定位。平时也可用于对无线编码发射器的检测。该产品为矿用本质安全型，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。接收到射频码，屏幕上会对应显示人员姓名、部门、照片等信息，也可“列表”查询以前收到的人员信息。（1 1）主要技术参数：）主要技术参数： 工作电压：3.7V（可充电锰酸锂电池供电，电池容量950mAH） 电池最大开路电压：4.3V 短路电流：2.5A 最大工作电流：600mA 屏保工作电流：400mA5.5.1010、KLX5LM(A)KLX5LM(A)

28、信息化矿灯信息化矿灯目前，我国矿井使用的矿灯的防爆型式大多是矿用特殊型，即 ExsI，这类矿灯达不到矿用本质安全型的要求，存在失爆的隐患。天地（常州）自动化股份有限公司生产的 KLX5LM(A)本安型信息矿灯采用了三重化保护技术及合理的工艺使使矿灯的防爆等级由矿用特殊型ExsI 提升到矿用本质安全型Ex iaMa，该矿灯是国内首个取得 ia 等级 MA 证的信息化矿灯产品，大大提高了矿灯的安全等级。同时，KLX5LM(A)本安型信息矿灯还集成了人员定位模块，该模块可与 KJ69J 矿用人员管理系统配套使用，可实现人员定位、考勤、双向报警等功能。KLX5LM(A)本安型信息矿灯满足 GB3836

29、.4-2010爆炸性环境 第 4 部分：由本质安全型“i”保护的设备、MT 1162.1-2011矿灯 第 1 部分：通用要求、MT 1162.4-2011矿灯 第 4 部分：KL 型矿灯、MT/T1103-2009 井下移动目标标识卡及接收器等标准对矿灯及标识卡的技术、性能要求。（1 1）技术参数）技术参数 防爆型式：矿用本质安全型 Ex iaMa； 矿灯电池：锰酸锂电池组，容量：5Ah ； 额定电压：3.7V； 工作时间：15 小时，矿灯正常点灯 15 小时后仍可保证人员定位模块工作 7 天以上； 矿灯电池循环寿命：500 次； 人员定位参数 工作频率：2.4GHz 无线收发距离：不小于

30、30m（2 2）主要功能）主要功能 照明功能：主副 LED 光源，照度高，工作时间长，照明光束达到上下左右各 60 度； 人员定位功能：矿灯中集成人员定位模块，兼容 KJ69J 人员定位系统， 可升级为精确定位； 双向报警功能； 具有灯光“亮-暗闪烁”报警、提示功能（短消息发送、报警信息）；（3 3）主要优势）主要优势 已建设好我公司的人员定位系统的矿井，可以逐步更换人员定位无线 编码发射器，直接采购信息化矿灯即可； 节省矿上的资金投入，将无线编码发射器和矿灯结合在一起，要比单 独采购一个无线编码发射器和一个矿灯价格便宜； 无线编码发射器不需要另外再采购电池，因无线编码发射器供电是用 矿灯里的

31、电池，下井人员每天上井上来都会给矿灯充电，不需要担心之前无线编码发射器电量不足需要更换电池的情况。 避免了无线编码发射器更换电池带来的维护工作量，减少了系统维护 成本。 避免了无线编码发射器电池缺电而引起的信息漏读、误读现象，提高 了人员管理系统的准确性。 可有效减少一人携带多个无线编码发射器下井的现象5 5. .1111、CFC1CFC1 专用检测仪专用检测仪CFC1 信号测录仪是 KJ69J 型矿用人员定位管理系统的配套设备。可对 KGE37B型无线编码发射器进行检测，把检测结果发送到上位机进行核对。CFC1 信号测录仪和系统配套使用后，扩充了 KJ69J 型矿用人员定位管理系统的功能，一般放在灯房内，可以用来检测无线编码发射器的好坏，能检测识别卡的故障。（1 1）使用环境条件：）使用环境条件： 环境温度为 040； 相对湿度为 35%80%；